MEZCLAS Y COMBINACIONES LA MATERIA FORMA: MEZCLAS Y COMBINACIONES MEZCLA: Consiste en la unión de dos o más sustancias diferentes, donde cada una conserva sus propiedades y pueden ser separadas por procedimientos sencillos. Ejemplos: Ensalada de frutas, ensalada de verduras, agua con aceite, etc COMBINACIÓN: Consiste en la unión de dos o más sustancias que dan origen a una nueva sustancia y de la que no puede separarse fácilmente. Ejemplos: Agua pura, pastel de chocolate, mazamorra. CLASES DE MEZCLA: MEZCLA HOMOGÉNEA: Sus componentes no se pueden distinguir a simple vista. Ejemplos: agua del mar, vino. MEZCLA HETEROGÉNEA: Sus componentes se pueden apreciar a simple vista. Ejemplos: harina y agua, sal y comino. PROCESOS DE SEPARACIÓN DE UNA MEZCLA: FILTRACIÓN
Se utiliza para separar un líquido de un sólido. Para esto, es necesario tener un medio poroso o filtro, que permita el paso de las sustancias líquidas.
Se emplea para separar líquidos con diferentes puntos de ebullición, es decir, que hierven a diferente temperatura. Así, por medio del calor se logra que DESTILACIÓN una de las sustancias pase al estado gaseoso y luego se condense al entrar en contacto con una superficie fría. Por ejemplo: la destilación del alcohol de caña. Consiste en separar sólidos cuyas partículas tienen diferentes tamaños; para TAMIZADO ello, se necesita un colador que recibe el nombre de tamiz. Por ejemplo: una mezcla de arroz y azúcar se puede separar gracias a un tamizador. Se utiliza para separar un líquido de un sólido. consiste en evaporar el líquido CRISTALIZACIÓ para que el sólido se cristalice. Por ejemplo: si calentamos agua con azúcar, N el agua pasa a estado gaseoso y el azúcar se cristaliza. Se usa para separar un sólido de un líquido. Consiste en dejar reposar el DECANTACIÓN líquido que contiene partículas sólidas en suspensión. Luego, se traslada el líquido menos denso a otro recipiente. MÉTODOS DE SEPARACIÓN Los Métodos de Separación se basan en diferencias entre las propiedades físicas de los componentes de una mezcla, tales como: Punto de Ebullición Densidad, Presión de Vapor, Punto de Fusión, Solubilidad, etc. Los Métodos más conocidos son: Filtración.- El procedimiento de Filtración consiste en retener partículas sólidas por medio de una barrera, la cual puede consistir de mallas, fibras, material poroso o un relleno sólido. Decantación.- El procedimiento de Decantación consiste en separar componentes que contienen diferentes fases (por ejemplo, 2 líquidos que no se mezclan, sólido y líquido, etc.) siempre y cuando exista una diferencia significativa entre las densidades de las fases.
La Separación se efectúa vertiendo la fase superior (menos densa) o la inferior (más densa). Evaporación.- El procedimiento de Evaporación consiste en separar los componentes mas volátiles exponiendo una gran superficie de la mezcla. El aplicar calor y una corriente de aire seco acelera el proceso. Cristalización.- Una Solución consta de dos componentes: El Disolvente y el Soluto. Las Soluciones pueden ser No-Saturadas, Saturadas y Sobre-Saturadas (Para ver un gráfico representando soluciones No-Saturadas, Saturadas y Sobre-Saturadas . Las Soluciones No-Saturadas tienen una concentracion de soluto menor que las soluciones saturadas, y éstas a su vez tienen una concentración de solucto menor que una solución sobresaturada. Por ejemplo: Supóngase que se agregan unos cuantos cristales de Sal Común a un Vaso de Agua. Esta será una Solución No-Saturada. Si se sigue añadiendo Sal con agitación se llegará hasta un punto en el cual los cristales ya no se disuelven. Esta será una Solución Sobre-Saturada. Si esta solución se deja reposar y se remueven los cristales que no se disolvieron, se obtendrá una Solución Saturada que contendrá la cantidad máxima de soluto que se puede disolver a la temperatura actual que llamaremos inicial (Ver Solubilidad). Si enfriamos la solución Saturada, con el tiempo se formarán cristales de Sal, ésto se debe a que la solubilidad de la Sal en el Agua depende de la Temperatura y lo que fue una solución saturada a la temperatura inicial es ahora una solución sobre-saturada a la temperatura final. Es importante recalcar que una solución sobresaturada es un sistema metaestable y que tenderá a estabilizarse, mientras que una solución saturada es un sistema estable. Para efectuar la Cristalización de un Sólido hay que partir de una Solución Sobre-Saturada. Existen varias formas de Sobre-Saturar una Solución, una de ellas es el enfriamiento de la solución, otra consiste en eliminar parte del Disolvente (Por ejemplo: por evaporación) a fin de aumentar la concentración del soluto, otra forma consiste en añadir un tercer componente que tenga una mayor solubilidad que el componente que se desea cristalizar. La rapidez del Enfriamiento definirá el tamaño de los cristales resultantes. Un enfriamiento rápido producirá cristales pequeños, mientras que un enfriamiento lento producirá cristales grandes. Para acelerar la Cristalización puede hacerse una "siembra" raspando las paredes del recipiente.
MÉTODOS DE FRACCIONAMIENTO Destilacion simple.- El aparato utilizado para la destilación en el laboratorio es el alambique. Consta de un recipiente donde se almacena la mezcla a la que se le aplica calor, un condensador donde se enfrían los vapores generados, llevándolos de nuevo al estado líquido y un recipiente donde se almacena el líquido concentrado. En la industria química se utiliza la destilación para la separación de mezclas simples o complejas. Destilacion fraccionada.- La destilación fraccionada es un proceso físico utilizado en química para separar mezclas (generalmente homogéneas) de líquidos mediante el calor, y con un amplio intercambio calórico y másico entre vapores y líquidos. Se emplea principalmente cuando es necesario separar compuestos de sustancias con puntos de ebullición distintos pero cercanos. Algunos de los ejemplos más comunes son el petróleo, y la producción de etanol.
La principal diferencia que tiene con la destilación simple es el uso de una columna de fraccionamiento. Ésta permite un mayor contacto entre los vapores que ascienden con el líquido condensado que desciende, por la utilización de diferentes "platos" (placas). Esto facilita el intercambio de calor entre los vapores (que ceden) y los líquidos (que reciben). Ese intercambio produce un intercambio de masa, donde los líquidos con menor punto de ebullición se convierten en vapor, y los vapores de sustancias con mayor punto de ebullición pasan al estado líquido. La mezcla se pone en el aparato de destilación, que suele consistir en un matraz (u otro recipiente en general esférico), en cuya parte inferior hay unas piedrecillas que impiden que el líquido hierva demasiado rápido. En la boca del recipiente, en la parte superior, hay una columna de fraccionamiento, consistente en un tubo grueso, con unas placas de vidrio en posición horizontal. Mientras la mezcla hierve, el vapor producido asciende por la columna, se va condensando en las sucesivas placas de vidrio y vuelve a caer hacia el líquido, produciendo un reflujo destilado. La columna se calienta desde abajo y, por tanto, la placa de vidrio más caliente está en la parte inferior, y la más fría en la superior. En condiciones estables, el vapor y el líquido de cada placa de vidrio están en equilibrio y, solamente los vapores más volátiles llegan a la parte superior en estado gaseoso. Este vapor pasa al condensador, que lo enfría y lo dirige hacia otro recipiente, donde se licúa de nuevo. Se consigue un destilado más puro cuánto más placas de vidrio haya en la columna. La parte condensada en la placa más cercana al azeótropo contiene gradualmente menos etanol y más agua, hasta que todo el etanol queda separado de la mezcla inicial. Este punto se puede reconocer mediante el termómetro ya que la temperatura se elevará bruscamente.
COMBINACIÓN: Combinación es la unión de dos o más componentes que forman una nueva sustancia, en la cual es imposible identificar las características que tiene los componentes y no se pueden separar usando procedimientos físicos o mecánicos sencillos. En las combinaciones las sustancias o componentes que intervienen deben ir en cantidades exactas. Ejemplo: Al combinarse varios compuestos químicos en cantidades exactas para fabricar las medicinas. Otros ejemplos de combinaciones. Al quemar una madera intervienen tanto el aire como el fuego y se producen sustancias diferentes como son el humo y el carbón en que queda convertida la madera. Ya no podemos obtener la madera que por acción del fuego se convirtió en otro elemento, (carbón). Al dejar un objeto de metal en contacto con agua o humedad en este se forma óxido. Otros ejemplos de combinaciones son: el agua, el aire, la leche, la sal.
Características de las combinaciones Las sustancias que intervienen pierden sus propiedades. Ej. Luego de quemar un papel; ya no podemos volver a obtener el papel, este se ha convertido en humo y ceniza. La cantidad de sustancias que intervienen en las combinaciones es exacta. Ejemplo: la combinación del aire es : Nitrógeno (N) = 78.08%, Oxígeno (O2 ) =20.95, Gases raros = 0.97% Las sustancias que intervienen no pueden separarse por acciones mecánicas o físicas sencillas. Ejemplo: Una tableta de aspirina no se puede separar en sus compuestos. DIFERENCIAS ENTRE MEZCLA Y COMBINACIÓN: MEZCLA
COMBINACIÓN
Los componentes propiedades
conservan
sus
No forman ninguna sustancia nuevas.
Los componentes propiedades.
pierden
sus
Forman una nueva sustancia.
Las sustancias pueden separarse Las sustancias pueden separarse sólo mediante procedimientos sencillos. por procedimientos químicos. Sus componentes intervienen cantidades que pueden variar.
en
Sus componentes cantidades específicas.
intervienen
en
